Вебинар "Защита от перенапряжений линий электропитания сети 230/400 В 50 Гц, часть 1" , страница 1

— Добрый день, уважаемые коллеги. Мы рады приветствовать вас на очередном вебинаре, посвященный защите от перенапряжений – это уже второй вебинар. Впереди нас ждет еще 4 вебинара и поэтому, пожалуйста, регистрируйтесь, чтобы ничего не пропустить. Обязательно посещайте наши следующие онлайн встречи. Видеозапись первого вебинара уже доступна на нашем сайте. Назывался он зоновая концепция молниезащиты. Ссылку в чат я скину чуть позже. Также можно на нашем сайте зарегистрироваться на следующие вебинары. Тема сегодняшнего вебинара звучит как защита от перенапряжений линий электропитаний сети 230/400 В, первая часть. В следующую среду будет вторая часть. Тема объемная, поэтому было принято решение ее на две онлайн встречи, чтобы обсудить все самые главные вопросы.

— Для начала нам необходимо договориться. Тут у меня маленькая ошибка, если вы увидите параллельно включенный элемент, обозначенный буквой R, внизу справа вы увидите, что должно это быть ПР, то есть элемент, включенный параллельно. Если посмотрим на схему защиты от перенапряжений мы, как проектировщики должны задуматься, что мы поставим. Здесь как бы две возможности: к зажимам защищаемой цепи можем подключить элементы последовательной включенной или параллельно включенной. Что сегодня существует реально? Если мы посмотрим на элемент последовательный, который может защищать нашу схему, сразу приходить в голову предохранитель, который обязательно срабатывает, когда идет ток короткого замыкания. Но отличие между током короткого замыкания и током перенапряжения по времени. Короткое замыкание – это время миллисекундное, перенапряжение – это микросекундное. Это тысяча раз разница по времени. И как показывает жизнь, предохранитель не успеет сработать во время действия перенапряжения. Они срабатывает, но как последствие воздействия перенапряжения на защищаемую цепь тогда, когда уже уничтожилась наша защищаемая цепь, и там пошел ток замыкания и впоследствии перегорает предохранитель. Так что можем использовать в этом месте, как последовательный элемент любое, но это известный элемент, такой как термистор. Но термисторы они используются, например, в телефонных цепях, сетях. Но время срабатывания – это секунды, то есть слишком долго, потому что перенапряжение – это микросекунды. Время нарастания фронта перенапряжения порядка 10 мкс, поэтому ими должны защищаться на этом фронте, мы должны ограничивать перенапряжения на фронте импульса тока и напряжения, то есть время срабатывания должно быть намного быстрее, чем 10 мкс. Могу сказать, что из моей практики следует, что только сегодня один прибор может работать последовательно, но он не практический, потому что это сверхпроводник.

— Как строятся схемы УЗИПов? Каким образом срабатывают эти элементы? Я когда послушал несколько вебинаров, я услышал там некоторые вещи для меня непонятные, поэтому я представлю свою как бы точку зрения по этому поводу. Я надеюсь, что это будет для вас более понятно, если не будет, пожалуйста, задавайте вопросы. Я буду повторять эту схему еще потом в следующих вебинарах для того, чтобы просто в вас остались эти знания, потому что они очень, я так думаю основные. Если посмотрим на эти элементы, а их отдельный каждый из них буду сегодня оговаривать, мы увидим, что слева на входе стоит разрядник этот. Точка, которая стоит в кругу означает, что он газонаполненный. Следующий элемент – это варисторный элемент. И последняя ступень этого УЗИПа – это диод. Один диод включен здесь. Здесь должно быть два диода, они должны быть включены встречно, но для простоты я показываю такую схемку. Если мы посмотрим этот элемент, видим, что между каскадами УЗИПов стоят какие-то сопрягающие элементы. На практике это в основном индуктивности, редко бывает, что это сопротивления, а в высокочастотных схемах это просто конденсаторы. Но здесь давайте мы сосредоточимся на одном элементе, его называем индуктивностью. И эта индуктивность в действительности в цепях электропитания это просто индуктивность проводов, собственная индуктивность проводов, которые находятся между очередными элементами, включенные в линии электропитания. В новых УЗИПах, которые состоят из нескольких каскадов, двух или трех каскадов, такие индуктивности – это просто искусственные индуктивности, которые включены специально между этими каскадами. Давайте рассмотрим схему, такой вариант, в котором наши перенапряжения, как мы сказали приходят слева на вход и попадают на нашу схемку. И тут вопрос: а который из этих элементов начнет первый срабатывать? Я думаю, что всем очевидно, что первым начнет срабатывать тот, который самый быстрый и срабатывает первым. На практике – это полупроводник, это диод. Его время срабатывания автоматически микросекунды. Следующий элемент – это варистор. Время срабатывания указывает производитель порядка там 10 – 20 наносекунд.

— Я думаю, что всем понятно, что первым элементом, который появился защитой от перенапряжений, являлся искровой воздушный промежуток. Ясно всем, что только когда появились сети электропитания, воздушные сети электропитания, так сразу появились проблемы с перенапряжениями. Обычное переключение сети электропитания или выключение сети электропитания означает, что в ней появляется сразу перенапряжение, так как сеть электропитания не сможет мгновенно разрядить энергию накопленную. И эта энергия через некоторое время гуляет по нашим сетям, образовывая ежедневные, повседневные перенапряжения, которые попадают на наши устройства. И тогда начали сразу думать, как защищаться и первым элементом был искровой воздушный промежуток. Здесь уже исторический, посмотрев на это устройство появились потом угольные разрядники. Искровой воздушный промежуток – это приборы, которые не обладают никаким корпусом изолирующим активное пространство между электродами от окружающей среды. Это означает, что в искровом промежутке могут происходить неблагоприятные скапливания частиц и волокон. Например, в трансформаторном помещении, оно замкнуто, есть у нас стены, там, где нет ветра. Такое скапливание может привести к срабатыванию через некоторое время.

— Он здесь указан на фотографии. Это просто два электрода. Электрод левый подключен к проводнику, а правый просто заземлен или подключен к реверсу.

— Если посмотрим на очередные искровые разрядники, мы увидим слева стрелкой указанные разрядники старого типа, которые использовали действительно, как резерв, потому что справа видим разрядники уже газонаполненные разрядники, имеющие корпус.

— Почему угольные? Потому что определили, что свойства таких электродов угольных очень хорошие и как видите, применялись в России, как и в других странах. На входе всех линий, наружных линий в объект устанавливались такие разрядники, но в них были достаточно сильные недостатки.

— Принцип их срабатывания, как и в обычном разряднике. Два электрода, здесь видим угольные электроды, между ними изолирующая прокладка, которая имеет толщину от 80 – 100 мкм. Для такого устройства статистическое напряжение пробоя зажигания – это 300 – 500 В, достаточно высокое напряжение. Но тут появляются большие недостатки, потому что оказывается, что эти элементы обладают невысокой стойкостью ударом.